【学习目标】
1.知道汽化和液化现象;
2.知道汽化的两种方式和使气体液化的两种方法;
3.通过实验探究了解液体沸腾时的特点;
4.理解影响蒸发快慢的因素;
5.掌握汽化吸热液化放热的应用。
【要点梳理】
要点一、汽化和液化
1.汽化:物质从液态变为气态的过程叫汽化。
2.液化:物质从气态变成液态的过程叫液化。
要点诠释:
1、汽化与液化互为逆过程,汽化吸热,液化放热。如下图所示:
2、汽化有两种方式,蒸发与沸腾。如晾在阳光下的湿衣服变干是蒸发,水烧开后继续加热,水变成水蒸气,这属于沸腾。
要点二、沸腾
1.沸腾:沸腾是在一定温度下,在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。
2.观察水沸腾时的现象,探究水沸腾时温度变化的特点:【高清课堂:《汽化和液化、升华和凝华》】
(1)实验器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、秒表
(2)实验装置:
(3)实验步骤:
①按装置图安装实验仪器;
②用酒精灯给水加热并观察;
③当水温接近90℃时每隔1min 记录一次温度,并观察水的沸腾现象。
④完成水沸腾时温度和时间关系的曲线。
(4)水沸腾时的现象:剧烈的汽化现象,大量的气泡上升、变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热,它的温度不变。
3.沸点:液体沸腾时的温度。
4.液体沸腾的条件:(1)温度达到沸点;(2)继续吸收热量
要点诠释:
- 液体沸腾需要一定的温度,标准大气压下不同的液体沸点不同。
- 液体沸腾前吸收热量温度升高,沸腾后吸收热量温度保持不变。
- 液体的沸点还与大气压有关,气压越高液体的沸点越高,高压锅就是利用了这一原理。
- 实验过程中为了缩短时间采取的措施有:可在烧杯口加盖,防止热量损失,沸腾后再拿掉,防止气
压对沸点的影响;还可以直加热热水,水量选择适当。
要点三、蒸发
1.蒸发:蒸发是液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的较缓慢的汽化现象。 2.影响蒸发快慢的因素:液体温度高低,液体表面积大小,液体表面空气流动的快慢。3.液体蒸发吸热,有致冷作用:把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计的度数变小,这是因为酒精蒸发吸热。
要点诠释:
1、汽化的两种方式是蒸发和沸腾;
2、【高清课堂:《汽化和液化、升华和凝华》】蒸发和沸腾的异同:
汽化方式 异同点 |
蒸发 |
沸腾 | |
不同点 |
发生部位 |
液体表面 |
液体表面和内部同时发生 |
温度条件 |
任何温度 |
只在沸点时 | |
剧烈程度 |
缓慢 |
剧烈 | |
相同点 |
都属于汽化现象,都是吸热过程 |
要点四、液化
1、液化的方法:
(1)降低温度(所有气体都可液化)
(2)压缩体积2、液化的好处:体积缩小,便于储存和运输。
3、液化放热:水蒸气的烫伤往往比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气液化的时候要放出部分热。
要点诠释:
1、“人造雨”的实验中,从水壶口溢出的水蒸气遇到冷的勺子,水蒸气可以液化成小水滴,说明降低温度能使气体液化。
2、注射器中的乙醚蒸气,推动活塞,减小乙醚蒸气的体积,注射器内有液态乙醚出现,说明压缩体积也能实现液化。
【典型例题】类型一、汽化和液化
1.(2015•贵港中考)生活与物理息息相关,小芳烧水,她观察到水沸腾时,不断有“白气”冒出来,从水到形成“白气”的物态变化是( )
A.先液化后汽化 B.先汽化后液化
C.先汽化后凝固 D.先升华后熔化
【答案】B
【解析】沸腾是一种剧烈的汽化现象,水沸腾时产生大量的水蒸气,但水蒸气是看不见的。当水蒸气上升后遇冷液化形成“白气”。故选B。
【总结升华】物态变化的现象在生活中随处可见,判断物态变化,我们要留心观察,找到物体的初始状态即“初态”和物态变化结束后的状态即“末态”。汽化“初态”是液态“末态”是气态;液化“初态”是气态,“末态”是液态。
举一反三:【变式】炎热的夏天,戴眼镜的小明从空调屋里出来后,镜片上出现一层薄雾而模糊不清,过一会儿,镜片又变得清晰起来,镜片上这种现象对应的物态变化是先 ,后 。
【答案】液化;汽化
类型二、沸腾
2.缺水地区的冬季,当地有些居民靠取冰雪来获得生活用水。如图,是将一定质量的冰雪,从-20℃加热到沸腾过程,温度随时间变化的图象(不考虑水中有杂质产生的影响),下列对图象分析正确的是( )
A.冰的熔点是0℃,水的沸点是100℃ B.当地气压高于标准大气压
C.冰熔化和水沸腾过程中都吸热且温度不变 D.图象中的BC段,物质只是以液态方式存在
【思路点拨】题目综合考查了晶体的熔化和液体的沸腾。(1)熔点和沸点与大气压有关,要指明在标准大气压下冰的熔点和水的沸点;(2)晶体熔化和液体沸腾时都要继续吸热,但是温度不变;(3)晶体处于熔点时有三种存在状态,可能是固态、液态和固液共存状态。
【答案】C
【解析】只有在标准大气压下,冰的熔点才是0℃,水的沸点才是100℃,A不合题意;BC段所对应温度值为0℃,DE段所对应的温度值为98℃,因此当地气压低于标准大气压,B不合题意;晶体熔化和液体沸腾时都要继续吸热,且温度不变,C符合题意;BC段所对应的温度是0℃,晶体处于熔点时,可能是固态、液态和固液共存状态,D不合题意。
【总结升华】题目把晶体的熔化和沸腾图象放到一个坐标系中,考查了学生从图象中获取信息的能力。同时考查了晶体熔化和液体沸腾的特点,题目的综合性较强。
举一反三:
【变式】(多选)小美同学对冰加热,她将冰熔化成水直到沸腾的过程,绘制成如图所示的温度随时间变化的图象,下列分析正确的是( )
A.图象中的DE段是冰的熔化过程 B.AB、CD段物质在吸热,BC、DE段物质没有吸热
C.水的凝固点是0℃ D.BC段物质的温度保持不变
【答案】CD
类型三、蒸发
3.(2016•红安县模拟)炎热无风的夏天,小宇走在被晒得发烫的柏油路上,看见前面的路面己被一辆洒水车洒水淋湿了,他认为走在淋湿了的路面上一定比走在干燥的路面上感到凉爽,于是赶快走过去,结果在洒过水的路面上他却感到更加闷热了,你认为产生这种感觉的主要原因是( )
A.洒水后使附近的空气湿度增加,身上的汗液蒸发变慢
B.地面上的水使被反射的阳光增多,身体获得更多热量
C.洒水车中的水经过曝晒后,内能增大,温度很高
D.地面上的水蒸发时把热量带到了人的身上
【思路点拨】液体的温度、液体的表面积和液体表面上空气流动的速度是影响蒸发快慢的因素。
【答案】A
【解析】炎热无风的夏天,被晒得发烫的柏油路温度很高,洒上水后,加快了水的蒸发,蒸发的水蒸气再液化,变成水,自然就要放热,热量都被散发到周围的空气里,使周围空气湿度增加,防止了一部分汗液蒸发,故选A。
【总结升华】本题主要考查学生对:影响蒸发快慢因素的了解和掌握。
举一反三:
【变式】生活中处处有物理,留心观察皆学问。你知道吗?厨房中也包含着很多物理知识如手拿刚出笼的馒头时,若先在手上沾些冷水,就不会感到很烫,这是由于 缘故。
【答案】水蒸发吸热
4.(2015•安顺中考)2014年春季,西南地区遭遇大旱。为了节约用水,果农们利用了滴灌的方法给果树浇水,如图所示。他们把细水管放入树下的土里,使水分直接渗透到果树根部,减慢了水分的蒸发,其原因是( )
A.减少了水在地面的表面积
B.增大了水在地面的表面积
C.加快了地面上方空气的流动
D.提高了地面上水的温度
【答案】A
【解析】A、减少了水在地面的表面积,可以减慢水分的蒸发,故A正确;B、增大了水在地面的表面积,可以加快水分的蒸发,故B错误;C、加快了地面上方空气的流动,从而加快了液体的蒸发,故C错误;D、提高了地面上水的温度,提高了液体的温度,从而加快了液体的蒸发,故D错误。故选A。
【总结升华】此题主要考查减慢水分的蒸发采取的措施,要了解影响液体蒸发快慢的因素。液体的温度;液体的表面积;液体表面上方空气的流动速度。从这三个方面来分析减慢水分蒸发的方法即可。
举一反三:
【变式】下列四个实例中,能够使蒸发减慢的是( )
A.将湿衣服晾在通风向阳处 B.将湿手伸到干手器下方吹
C.将新鲜的黄瓜装入塑料袋 D.将新收获的玉米摊开晾晒
【答案】C
类型四、实验探究——水的沸腾
5.如图是探究“水的沸腾”的实验装置。当水温上升到90℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止记录。
(1)图甲中温度计的示数为 ℃。图乙中,表示水在沸腾时的现象是其中的 图。
(2)根据实验数据,作出了水的温度随时间变化的图象,如图丙所示.有图象可知,在当时条件下,水的沸点是 ℃。
(3)水在沸腾过程中,需要 (选填“吸收”或“放出”)热量,温度 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
(4)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”。“白气”是水蒸气遇冷 (填物态变化名称)形成的。
【答案】(1)96;A;(2)98;(3)吸收;不变;(4)液化
【解析】从图中知,温度计的分度值为1℃,所以当时的温度为96℃。A中气泡在上升过程中体积逐渐变大,所以是沸腾时的现象。从图象可以看出水在沸腾过程中保持98℃不变,所以沸点为98℃。水沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变。白气是高温水蒸气遇冷形成的小水珠,是液化现象。
【总结升华】这是一道实验探究题目,考查了水沸腾时和沸腾前的现象,从现象上看沸腾前气泡在上升过程中体积减小;而沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大。
,